En un estudio publicado en The Astrophysical Journal , investigadores de los Observatorios de Yunnan de la Academia de Ciencias de China representaron una imagen física completa del calentamiento anómalo en la atmósfera superior del Sol (la corona solar y la cromosfera solar).

El enigma del calentamiento anómalo de la corona es uno de los ocho desafíos de la astronomía moderna. De manera similar, el calentamiento anómalo de la cromosfera continúa desconcertando a los físicos solares.

Las observaciones obtenidas con grandes telescopios y satélites han revelado posibles actividades magnéticas que podrían ser la causa de este calentamiento. La investigación teórica ha propuesto varios modos de calentamiento, pero no se ha demostrado definitivamente que ninguno sea la causa. Tal como están las cosas, nuestra comprensión de cómo se calienta la atmósfera superior del Sol sigue siendo incompleta.

Este estudio traza un nuevo rumbo, alejándose del enfoque tradicional de causa a efecto. En cambio, parte del efecto y remonta a la causa. El viaje comienza con un examen de las características de la atmósfera superior, seguido de la identificación de correlaciones con varios campos magnéticos, la única fuente conocida capaz de suministrar la energía necesaria para calentar la atmósfera superior.

El estudio considera toda la atmósfera superior como un sistema completo que ha estado experimentando un calentamiento anormal y manteniendo temperaturas anormalmente altas durante mucho tiempo. En consecuencia, el método de investigación más adecuado y necesario consiste en analizar observaciones a largo plazo de la cromosfera y la corona del disco completo.

Después de observaciones a largo plazo de la cromosfera global en la línea Ca II K y de la corona global en la línea coronal verde, este estudio, por primera vez, proporciona una respuesta clara a la pregunta de cómo se calienta anormalmente la atmósfera superior. /P>

Los investigadores revelaron que la principal fuente de calor de la cromosfera silenciosa son los campos magnéticos de la red, y la configuración magnética de sus estructuras de dosel evita en gran medida que las partículas cargadas, la energía térmica y algunas ondas escapen de la parte superior de la cromosfera.

También revelaron que la cromosfera activa con forma de mariposa extrae su calor de los campos magnéticos en las regiones activas y efímeras, así como de la propagación descendente de la energía generada por ellos en la corona.

En particular, los campos magnéticos en regiones efímeras contribuyen significativamente más al calentamiento de la cromosfera activa que los de regiones activas. El calentamiento de la cromosfera silenciosa constituye el componente principal del calentamiento de toda la cromosfera.

Los investigadores también revelaron que la corona silenciosa se calienta principalmente mediante los campos de la red. También en este caso los campos magnéticos de las zonas efímeras contribuyen mucho más al calentamiento de la corona activa que los de las zonas activas. La corona activa recibe más calor que la corona tranquila.

Además, los investigadores demostraron que el calentamiento de los campos magnéticos en regiones activas y efímeras da como resultado una distribución espacial en forma de mariposa de la cromosfera activa y la corona activa. Este proceso de calentamiento exhibe una característica de evolución a largo plazo que está en fase con el ciclo de actividad solar.

Por el contrario, el calentamiento de los campos de la red provoca una evolución a largo plazo de toda la cromosfera de fondo (tranquila) y de la corona de fondo (tranquila), lo que es opuesto al ciclo solar.

Más información: K. J. Li et al, ¿Cómo se calientan la corona y la cromosfera anormalmente calientes mediante los campos magnéticos solares?, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1ab3

Información de la revista: Revista Astrofísica

Proporcionado por la Academia China de Ciencias